содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

Восстановление деталей электроподвижного состава промышленного транспорта

 Детали восстанавливают металлизацией, сваркой, наплавкой или электролитическим покрытием.

Металлизацию при ремонте деталей применяют с целью восстановления изношенных поверхностей, повышения их износостойкости, исправления техноло­гических дефектов. Технические характеристики электрометаллизаторов приведены в табл. 11.

Поверхность, подлежащую восстановлению, зачищают и процесс металлизации начинают сразу после зачистки. Деталь должна иметь температуру окружающей среды, но не ниже 7 — 8 °С. Расстояние от сопла до изделия должно быть 80—180 мм (при нанесении цветных металлов — в пределах 70 мм). Толщина нара­щиваемого слоя за один проход должна быть не более 0,5 мм. Наибольшая толщина наращиваемого слоя на цилиндрической поверхности детали может достигать 4 мм, а на плоской детали — 1,2 — 2,2 мм. Детали, работающие с динамическими нагрузками, после металлизации подвергают спеканию в газовой печи при температуре 1030—1050 °С в течение 3 —6 ч.

Токарную обработку производят резцами с пластинками из твердого сплава с применением эмульсионного охлаждения. Последующее шлифование производят электрокорундовыми кругами Э46 СМГК. Детали, работающие в условиях трения, после механической обработки выдерживают в нагретом до температуры 100-120 °С масле в течение 2 —3 ч. Для проверки качества покрытия применяют метод визуального контроля с целью выявления наружных дефектов: раковин, отставания слоя по краям, увеличения фракции частиц напыленного металла. Остукиванием определяют качество сцепления.

Восстановлению подлежат детали механического оборудования: валики рессор­ного подвешивания и тормозной рычажной передачи, шкворни межтележечного сочленения и возвращающего устройства, вкладыши моторно-осевых подшипников; дизеля; шейки коленчатого вала, головки шатунов, поршневые пальцы; электри­ческих аппаратов: шейки валов с групповым приводом, шейки коленчатого вала пневмодвигателя; пневматического оборудования: шейки коленчатого вала компрес­сора, штоки поршней цилиндров опрокидывания; электрических машин: шейки валов.

Сварка и наплавка — наиболее распространенные методы восстановления. Требования, предъявляемые к процессу наплавки, следующие. Наплавку применять автоматическую или полуавтоматическую с использованием высокоэффективных наплавочных материалов; технология нанесения слоя должна обеспечивать высокое качество наплавленного металла, хорошую обрабатываемость твердосплавным инструментом, возможность термической обработки до заданной твердости; износостойкость наплавленного слоя должна обеспечивать при заданных условиях эксплуатации необходимый технический ресурс детали.

Прогрессивная технология предусматривает применение износостойких мате­риалов. Наиболее рациональной следует считать первичную структуру с содержа­нием марганца 1,7 — 2,0% и хрома до 2,0 — 2,5%. Эти корбидообразующие элементы обеспечивают наплавленному металлу необходимую твердость и прокаливаемость. Содержание углерода в наплавленном слое в пределах 0,25 — 0,3 % обеспечивает появление закалочной структуры и гарантирует от появления горячих трещин. Присадочный металл с такими свойствами может быть получен при применении порошковых проволок или обычных проволок и керамических флюсов. Благодаря применению порошковых проволок можно механизировать процесс наплавки и восстанавливать детали, работающие в режиме сухого трения, обеспечив при этом требуемую износостойкость наплавленного слоя, которая может быть повышена последующей термообработкой; повысить производитель­ность наплавочных работ в 5 раз; получить экономию на 1 т наплавочного металла до 5 тыс. руб.

Типы порошковых проволок и свойств наплавленного металла приведены в табл. 12, а способы наплавки соответствующими проволоками и объекты ремонта — в табл. 13.

Таблица 12

Ориентировочный режим наплавки, обеспечивающий твердость, указанную в табл. 13, при диаметре проволоки 2,0—3,0 мм: сила тока 200 — 350 А; напряжение дуги 24—30 В; скорость подачи проволоки 120—160 м/ч. Указанный ре­жим может меняться в зависимости от марки применяемой проволоки и требуемой твердости наплавленного слоя. Рекомендуется применение полуавтоматов А765, А1197, наплавочных аппаратов А580, А384-МК, станков У651, У654.

Для наплавочных работ при восстановлении деталей из углеродистых сталей всех видов оборудования т. п. с. рекомендуется применять керамический флюс АНК-18 и АНК-40 в сочетании со стандартной углеродистой проволокой Св-08А (ГОСТ 2246 — 70) или Св-08Г2С. Твердость наплавленного металла можно изменить в диапазоне от 30 до 45 HRC. Флюс имеет хорошие технологические свойства: устойчивое горение дуги, в наплавленном металле отсутст

Таблица 13

вуют поры и трещины, обеспечивается плавный переход к основному металлу, шлак легко отделяется в горячем состоянии. Химический состав наплавленного металла, % (по массе): углерод — 0,2 —0,4; марганец — 1,0—1,8; кремний —0,5; хром — 2,5 —5,0; сера — 0,04; фосфор — 0,04. Рекомендуемые режимы наплавки приведены в табл. 14.

Таблица 14

Скорость наплавки 25 — 35 м/ч. Полярность обратная. Используя технологи­ческие свойства флюса, можно получить твердость в широком диапазоне, для чего изменяют напряжение дуги (при неизменном токе) или производят корректировку состава флюса. Корректировка заключается в смешивании флюсов АНК-18 и АН-348 в определенных соотношениях, при этом сохраняются высокие технологические свойства керамического флюса и достигается заданный предел твердости. Рекомендации по корректировке состава флюса представлены в табл. 15.

Механическую обработку наплавленных деталей производят инструментом с режущими пластинами из твердого сплава Т15К6 или Т14К8. Для обработки наплавленного слоя повышенной твердости рекомендуется применять резцы с пласти­нами из твердого сплава ТТ7К12 или ТК12В, а наплавленного слоя из марганцовистой стали — резцы с пластинами из сплава ТТ10К8-Б. Твердость, заданную в табл. 15, достигают термической обработкой деталей. Флюс АНК-40 обычно не корректируют. При восстановлении деталей наплавкой применяют пластинчатые электроды и порошковую ленту (ПЛ-АН101, ПЛ-АН102), а также многоэлектродную и вибродуговую наплавку.

Таблица 15

Для сварочных работ при ремонте кузова моторных думпкаров и других работах, связанных со сваркой малоуглеродистых и низколегированных сталей со швами различной конфигурации, применяют порошковые проволоки (табл. 16).

Проволока ПП-АН1 рекомендуется вместо электродов рутилового типа диаметром 4 — 5 мм. Проволоки ПП-АН4 и ПП-АН8 предназначены для сварки в среде углекислого газа взамен проволоки Св-08Г2С. Качество швов сварных соединений следует контролировать систематически на всех этапах производ­ственного цикла согласно ГОСТ 3242 — 79. После заварки трещин и усиления деталей и узлов конструкции качество сварных швов проверяют визуально, а также методами цветной и магнитной дефектоскопии. Швы в ответственных местах конструкций проверяют методом ультразвуковой дефектоскопии согласно ГОСТ 14782 — 76. Дефекты, обнаруженные в швах заваренных трещин, исправляют, для чего шов дефектного участка удаляют и повторно заваривают трещину. Исправленные швы необходимо повторно контролировать.

Электролитическое покрытие применяют для восстановления изношенных поверхностей, создания износостойкого слоя, защиты от коррозии и придания детали декоративного вида. Преимущества метода: одновременно с восстановле­нием наносится износостойкий слой на черные и цветные металлы, повышающий технический ресурс детали; возможно многократное восстановление детали; исключаются нагревы и связанные с этим появления внутренних напряжений и деформаций; возможен групповой метод восстановления; значительно повышается производительность труда.

Для электролитических покрытий используют постоянный ток, пульсирующий (однополупериодный), переменный асимметричный и ток переменной полярности с изменяющимися амплитудами и периодами времени действия тока. В целях повышения эффективности процесса следует применять определенную форму кривой тока.

К гальваническим ваннам питание подводят от однофазных и трехфазных тиристорных преобразователей. Основными критериями качества электролитических покрытий являются: твердость, износостойкость, сцепление с основным металлом, пористость, коррозионная стойкость. Для декоративных покрытий: блеск, цвет, равномерность.

Толщина покрытия при восстановлении цилиндрической детали

,

где d_H, d_p — диаметры детали соответственно номинальный и перед восстановлени­ем, мм; 2δ — припуск на механическую обработку, мм.

Хромирование применяют с целью восстановления изношенного слоя и создания защитного блестящего покрытия. Хромированием восстанавливают шейки колен­чатых валов, поршневые пальцы компрессоров и дизелей, детали топливной аппаратуры, цилиндры пневматических приводов и другие детали. Защитному покрытию подвергают рефлекторы, поручни, рукоятки управления и т. п. В зави­симости от состава электролита и режима ведения процесса получают покрытия: блестящее, молочное и пористое. Пористое покрытие (точечное или канальчатое) получают анодным травлением. Оно обладает высокими, маслоудерживающими свойствами и высокой износостойкостью. Составы электролитов приведены в табл. 17.

Таблица 17

Для твердых покрытий рекомендуется эффективный тетрахромовый электролит, имеющий следующий состав, г/л: хромовый ангидрид — 380 — 460; едкий натр – 50 — 70; трехвалентный хром — 8 — 25; серная кислота — 0,8 — 1,6. Процесс ведется при температуре 15 — 25 °С и плотности тока 2000—10000 А/м². Скорость осаждения около 0,025 мм/ч.

Меднение применяют для восстановления изношенных поверхностей, создания антифрикционных пар, а также как подслой для хромирования и никелирования. Состав сернокислых электролитов и рекомендуемые режимы приведены в табл. 18.

Таблица 18

Сернокислые электролиты применяют для наращивания изношенных щеточных окон щеткодержателей тяговых двигателей и вспомогательных машин, вкладышей моторно-осевых подшипников.

Осталивание — процесс осаждения железа из водного раствора двухлористого железа. По сравнению с хромированием процесс осталивания имеет следующие преимущества: более высокая производительность, возможность получения осадка толщиной до 5 мм, не требуется дефицитных химических реактивов, возможность получения твердости осадка в диапазоне 170 — 250 НВ, хорошая обрабаты­ваемость, диапазон объектов ремонта значительно расширен. Детали, восстанав­ливаемые этим способом, можно разбить на следующие группы. Детали с вос­станавливаемыми посадочными поверхностями: конические части и шейки валов электрических машин, кольца подшипников, конические части шкворней. Трущиеся детали: валики рессорного подвешивания, тормозной рычажной передачи, механизма открывания бортов, межтележечного сочленения и возвращающего устройства.

В качестве анодов используют сталь 10 и сталь 20. Конфигурации детали и анода должны быть идентичны, а соотношение площадей поверхности анода и поверхности катода рекомендуется выдерживать 1:2. Состав электролитов и режимы электролиза при горячем осталивании приведены в табл. 19.

Таблица 19

Электролит приготавливают в гальваническом цехе из обезжиренной сталь­ной стружки, обработанной водным раствором соляной кислоты с добавлением соответствующего количества хлористого натрия или хлористого марганца. Затем корректируют кислотность.

Наряду с горячим осталиванием применяют метод холодного осталивания. Состав электролита: хлористое железо — 200 г/л; йодистый калий — 20 г/л; соляная кислота до рН = 1,3 ÷ 1,5. При осталивании применяют переменный асимметрич­ный ток. Повышение твердости слоя получают термообработкой.

Никелирование применяют как антикоррозионное и декоративное покрытие. Никель осаждают на медную подслойку, затем шлифуют и полируют. Для никелирования с легко полирующимся осадком применяют электролит следующего состава: сернокислый никель — 70—100 г/л; борная кислота — 20 г/л. Процесс ведут без перемешивания электролита при температуре 20 - 40 ^СС и плотности тока 100 А/м². Никелированию подвергают поручни, рефлекторы, рукоятки управления, оконные решетки и др.

Цинкование применяют для предохранения от коррозии деталей аппаратов, крепежные изделия из черных металлов. Состав электролита, г/л: сернокислый цинк —215; сернокислый алюминий — 30; алюминиевые квасцы — 45 — 50; сернокислый натрий — 50—160; декстрин — 10. Процесс ведут без перемешивания электролита при температуре 18 — 25 °С и плотности тока 100 — 200 А/м². Аноды изготавливают из электролитического цинка. После цинкования детали пассивируют и просушивают.

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..